基础工程第5章锚锭基础.pptVIP

第五章 锚碇基础;内容提要;　　悬索桥，是指以悬索为主要承重结构的桥，由主缆、主塔、加劲梁、锚碇、吊索、桥面等部分组成。;◆自锚式悬索桥;优　点 　　①不需要修建大体积的锚碇，特别适用于地质条件很差的地区。 　　②受地形限制小，可结合地形灵活布置，既可做成双塔三跨的悬索桥，也可做成单塔双跨的悬索桥。 　　③对于钢筋混凝土材料的加劲梁，由于需要承受主缆传递的压力，刚度会提高，节省了大量预应力构造及装置，同时也克服了钢在较大轴向力下容易压屈的缺点。 　　④采用混凝土材料可克服以往自锚式悬索桥用钢量大、建造和后期维护费用高的缺点，能取得很好的经济效益和社会效益。 　　⑤保留了传统悬索桥的外形，在中小跨径桥梁中是很有竞争力的方案。;缺　点 　　①由于主缆直接锚固在加劲梁上，梁承受了很大的轴向力，为此需加大梁的截面，对于钢结构的加劲梁则造价明显增加，对于混凝土材料的加劲梁则增加了主梁自重，从而使主缆钢材用量增加，所以采用了这两种材料跨径都会受到限制。 　　②施工步骤受到了限制，必须在加劲梁、桥塔做好之后再吊装主缆、安装吊索，因此需要搭建大量临时支架以安装加劲梁。所以自锚式悬索桥若跨径增大，其额外的施工费用就会增多。 　　③锚固区局部受力复杂。 　　④相对地锚式悬索桥而言，由于主缆非线性的影响，使得吊杆张拉时的施工控制更加复杂。;◆地锚式悬索桥;;北岸;　南锚碇开挖施工中;;◆地锚式的类型;乔治华盛顿大桥新泽西侧的隧道式锚碇;5．2　重力式锚碇基础的类型;一、浅埋扩大式基础;　　为提高基础的稳定性，可将基础的底面作成前高后低的倾斜状，以抵消部分主缆拉力，如丹麦的大贝尔特（Great Belt）桥的基础底面就设置成与水平面呈10.4o的倾斜面；还可将基底作成锯齿状、台阶状等，甚至可以将型钢混凝土桩插入基础与基岩之间，以加大基底的水平阻力。锚碇还可设计成如右图所示的形式，如江阴长江大桥南锚、虎门大桥东锚、汕头海湾大桥南锚等，此时，基础与锚碇的其他部分已融为一体。;二、地下连续墙基础;　　武汉阳逻长江大桥主桥为250m+1280m+440m的悬索桥，主缆设计拉力为617900kN。其南锚碇位于长江南岸的I级阶地，属长江冲积平原的高河漫滩，地势相对平缓。覆盖层为厚50.4~51.6m的第四系冲积亚黏土、淤泥质亚黏土、亚黏土夹亚砂土、粉砂、细砂、含砾细中砂及圆砾，下伏砾岩、砂岩。强风化砾岩岩性破碎，强度较低；弱风化砾岩完整性较好，饱和单轴抗压强度为12.8~29.4MPa之间；锚址区水文地质差，覆盖层地下水与长江水连通。 　　针对上述特点，南锚碇采用了圆形地下连续墙基础，以卵石、圆砾层作为基底持力层。连续墙外径73m，壁厚1.5m，内衬由上到下采用1.5m、2.0、2.5m不同的厚度，基坑开挖深度41.5m，底板厚度6m，坑内回填填芯混凝土，最后浇筑6~10m厚的钢筋混凝土顶板形成基础。;武汉阳逻长江大桥;◆润扬长江大桥南汊桥主桥北锚碇－矩形地下连续墙基础;;三、沉井基础;土木工程学院岩土工程系;◆南京长江第四大桥北锚碇－一般沉井基础;;四、桩基础;◆新卡圭尼兹大桥南锚碇－桩基础;;5．3　重力式锚碇基础的设计;一、锚碇（地基）验算的内容及要求;◆锚碇地基的验算内容;◆锚碇基础偏心距;◆锚碇抗覆稳定性;二、锚碇受力分析;锚碇整体抗滑动能力;◆深埋基础;锚碇整体抗滑动能力;三、锚碇基础的选型;　（2）地质水文条件 　　由于所受荷载很大，通常需选择良好的岩层或土层作为基础的持力层。 　　当岩层埋深较浅时，可选择扩大式浅埋基础，如厦门海沧大桥东航道大桥的东锚碇基础。对非岩石地基，若需采用浅埋基础，可预先对地基进行加固。 　　当岩层或良好土层埋深较大时，可采用沉井基础，如江阴长江大桥的北锚碇基础，或地下连续墙基础，如武汉阳逻长江大桥南锚碇基础，以及润扬长江大桥南汊桥北锚碇基础等。;　（3）施工 　　浅埋扩大基础采用明挖法施工，因此最为简单。 　　沉井及地下连续墙基础的施工则较为复杂，整体上看： 在施工过程中，沉井及地下连续墙都可起到支撑、挡土、挡水的作用，这是其主要优点。 　　沉井基础适用性很强，可在陆地、浅水、深水区施工。但由于尺寸大，可能会出现下沉困难、基础倾斜、偏移等现象，因此，施工技术和控制往往是成败的关键。此外，排水下沉时对土层扰动较大，造成地表沉降、土层变形等，对周围结构物产生不良影响。;　　地下连续墙多用在陆地或浅水区的施工，具有施工精度高、能用于各种土层的优点。在砂层中成槽时会有较大风险，遇强度较高时的岩石时成槽困难，此外，还有墙体接头漏水、墙体偏斜及墙体混凝土浇筑质量不高等风险。;四、浅埋扩大基础的设计步骤;　（2）锚碇验算 　　验算内容包括：地基承载力、偏心距、抗滑稳定性、抗倾覆稳定性等项目。 　　地基承载力、偏心距验算时，可假